Comprendre la Grotte

Géologie

Le calcaire

Le calcaire dans lequel la Grotte s'est creusée date de l'ère primaire : il y a environ 380 millions d'années. A cette époque, la mer recouvrait notre territoire.

La roche calcaire est constituée par l'accumulation d'organismes marins : coraux, coquillages... Ceux-ci se sont entassés lentement au fond de la mer en couches horizontales superposées les unes aux autres : les STRATES. Chaque strate est séparée d'une autre par des interstices faits de matières plus tendres, appelés JOINTS de STRATIFICATION.

Les fissures

Sous l'effet de poussées verticales d'origine interne, ces dépôts vont émerger. Les montagnes naissent et la roche se fracture en fissures ou DIACLASES qui, avec les joints de stratification, constituent tout le système de fissures des massifs calcaires.
Cette fissuration naturelle les rend donc très perméables et sera à l'origine de la formation des grottes. Des vides vont se constituer selon trois procédés que nous allons détailler : corrosion, abrasion, effondrement.

Les salles et galeries

La roche calcaire est composée essentiellement de carbonate de calcium (CaC03). Celui-ci a la propriété de se laisser dissoudre par l'eau rendue acide par le gaz carbonique (C02) dont elle se charge en traversant l'atmosphére et la couche organique du sol: l'humus.
L'eau, chargée de C02, va s'infiltrer dans les fissures, les remplir et en attaquer les parois. Elle va dissoudre le calcaire et élargir petit à petit les diaclases. Ainsi s'élaborent par dissolution chimique des vides importants: c'est la CORROSION.
Au fil des millénaires, la vallée se creuse; le niveau de la nappe d'eau descend, lui aussi.

Au fur et à mesure que s'agrandissent les fissures, des volumes d'eau de plus en plus importants se fraient un passage. De véritables torrents souterrains peuvent même se former. Cette eau transporte de la terre, des petites pierres, etc.. qui agissent comme un abrasif sur les parois des conduits où l'eau circule, collaborant ainsi à leur agrandissement. A la corrosion chimique vient s'ajouter l'érosion mécanique ou ABRASION. Sous l'action de mouvements de terrain et de l'eau qui mine la colline de partout, la structure des roches est ébranlée. Des blocs se détachent du plafond, des EFFONDREMENTS, parfois importants, se produisent.
Ainsi se forment les grandes salles, encombrées d'éboulis. Ceux-ci sont souvent érodés par la riviére qui les élimine lentement sous forme de galets, de sable ou de limon.
Avec l'approfondissement des vallées, les réseaux jadis noyés sont progressivement libérés et deviennent fossiles. Des entrées de grottes apparaissent en surface ou à flanc de coteau, mettant ainsi ces réseaux fossiles en contact avec l'extérieur.
D'autre part, lorsque la rivière abandonne une galerie, la décoration, le concrétionnement commence à s'y former.

Les concrétions

L'eau de pluie, chargée de gaz carbonique et de calcaire dissous, arrive au plafond d'une galerie. Là, elle libère son excès de gaz carbonique. Au cours de cette réaction, le calcaire dissous se transforme en calcite et se dépose à la périphérie de la goutte en formant un minuscule anneau cristallin qui se soude à la voûte. Ainsi, goutte à goutte, tous ces petits disques perforés s'ajoutent les uns aux autres et forment peu à peu un tube très fragile, appelé FISTULEUSE. Par la suite, le canal central se bouche par des cristaux de calcite. L'eau s'écoule alors autour du conduit. La fistuleuse grossit, s'allonge et devient une STALACTITE. Quand une goutte d'eau détachée du plafond tombe par terre, elle y dépose de la calcite; c'est une STALAGMITE qui se forme. Celle-ci va s'ériger lentement, par la superposition progressive des dépôts de calcite. Sa forme varie selon la nature du sol sur lequel elle se développe, sa dureté, sa déclivité, selon la hauteur de la chute de la goutte, etc..

Vitesse de croissance et âge des concretions

La vitesse de croissance des concrétions varie dans des proportions considérables sous l'influence des conditions locales et du climat. On entend par conditions locales l'épaisseur du banc de calcaire surmontant la grotte, le degré de pureté de la roche, sa fissuration, sa solubilité, la composition chimique de l'air et ses mouvements. Par ailleurs, le concrétionnement d'une grotte doit être mis en rapport avec les conditions climatiques. En effet, certains refroidissements peuvent être à l'origine de l'arrêt de la formation des concrétions : - absence d'eau d'infiltration si le sol est gelé, - diminution de la teneur en C02 dans le sol, suite à une réduction de la végétation, - température de la grotte, inférieure à zéro degré, - grottes noyées temporairement par un bouchon de sédiments. Dans les Grottes de Han, des études de datation au Carbone 14 ont permis de mettre en évidence des vitesses de croissance très variables: la moyenne etant de l'ordre de 2 à 3cm par siècle. Ces mêmes études ont montré que la plupart des concrétions se sont formées dans les 10.000 dernières années, c'est-à-dire après la dernière glaciation.

Illustrations : Pierre Gérard - Communications Graphiques - pierre.gerard@communicationsgraphiques.be